在工廠生產塑料瓶。
圖片來源：©popovich22 / Fotolia
從針對微塑料的運動到太平洋大垃圾的新聞，人們越來越意識到塑料對世界海洋的巨大影響。然而，它對空氣的影響遠不那麼明顯。塑料的生產，使用和處置都會產生大量的溫室氣體，但科學家並未對這一範圍有過深入的瞭解。
現在，加州大學聖巴巴拉分校的研究人員已經確定了塑料對氣候變化的貢獻程度，以及如何控制這些排放。結果發表在“ 自然氣候變化”雜誌上。
“據我們所知，這是對所有塑料溫室氣體排放生命週期的第一次全球評估，”作者，加州大學聖巴巴拉分校Bren環境科學與管理學院教授Sangwon Suh說。“這也是減少塑料排放的各種策略的首次評估。”
塑料具有令人驚訝的碳強度生命週期。絕大多數塑料樹脂來自石油，需要提取和蒸餾。然後將樹脂製成產品並運輸到市場。所有這些過程都直接或通過完成它們所需的能量排放溫室氣體。塑料的碳足跡即使在我們處理完畢後仍在繼續。傾倒，焚燒，回收和堆肥（對於某些塑料）都釋放出二氧化碳。總而言之，2015年塑料排放量相當於近18億噸二氧化碳。
研究人員預計這個數字會增長。他們預測，未來五年全球對塑料的需求將增長約22％。這意味著我們需要減少18％的排放才能實現收支平衡。根據新的結果，到目前為止，到2050年，塑料的排放量將達到全球碳預算的17％。該預算估算了我們可以排放的最大溫室氣體量，同時仍能保持全球溫度不超過1.5攝氏度。
“如果我們真的想將全球平均氣溫從工業化前時代的溫度上升到1.5攝氏度以下，那麼就沒有增加溫室氣體排放的空間，更不用說像我們預測的生命週期一樣大幅增加溫室氣體排放量。塑料，“蘇說。
除了診斷問題外，Suh和主要作者Bren School的研究生Jiajia Zheng評估了減少塑料碳足跡的四項策略。
回收可能是最簡單的解決方案。消除對新塑料的需求所減少的排放量超過了處理廢料所產生的略高的排放量。目前，全球90.5％的塑料未經回收利用，這一數據由加州大學聖巴巴拉分校工業生態學家Roland Geyer計算得出，該數據統計了2018年的年度數據。顯然，我們有足夠的空間進行改進。
提高生物基塑料的比例也可以減少排放。生物基塑料由植物生產，植物在生長時捕獲大氣中的二氧化碳。如果它們被堆肥，生物塑料中的碳質材料會以二氧化碳的形式釋放回大氣中。這使得材料本身是碳中性的，儘管製造仍然會產生少量的溫室氣體。
減緩對塑料需求的增長也可能限制其排放，但Suh承認這將是一項艱鉅的任務。塑料是多功能的，便宜的和普遍存在的。科學家們正在研究替代品，但目前還沒有任何東西能夠取代塑料。更重要的是，隨著發展中國家現代化，更多人將享受富含塑料的現代生活方式。
最終，Suh和Zheng發現用可再生資源替代化石能源對整個塑料的溫室氣體排放影響最大。過渡到100％可再生能源 - 純粹的理論情景，Suh承認 - 將減少51％的排放量。
不幸的是，對塑料的需求不斷增長意味著這種情況最終會在未來產生比我們目前生產的碳更多的碳。事實上，鑑於這一趨勢，Suh對減少排放的難度感到驚訝。
“我們認為這些策略中的任何一種都應該顯著抑制塑料的溫室氣體排放，”Suh說。但他們沒有。“我們嘗試過一次並沒有真正產生太大的影響。我們合二為一，排放量仍在那裡。然後我們將所有這些排放在一起。只有這樣我們才能看到未來溫室氣體排放量從當前水平減少。”
該研究的結果強調了為有意義地減少溫室氣體排放需要多大的努力。“公眾真的必須瞭解我們面臨的挑戰的嚴重程度，”Suh說。
為此，Suh專注於如何最好地利用我們生產的可再生能源。“問題是，千瓦時的可再生能源最大爆炸是什麼？” 他說。例如，1千瓦時的可再生能源是否能夠抵消國內使用，運輸或其他應用的更多排放？
在與如此龐大的人數合作之後，Suh明白了一件事：“我所看到的是，除非我們真正做出前所未有的努力，否則不會發生溫室氣體減排。”
閱讀更多 今日科學 的文章
